Specifikācijas Iespējas usb. USB seriālā kopne (Universal Serial Bus) USB 2.0 protokols
2008. gada beigās. Kā jūs varētu gaidīt, jaunais standarts ir palielinājis joslas platumu, lai gan pieaugums nav tik nozīmīgs kā 40x ātruma pieaugums no USB 1.1 uz USB 2.0. Jebkurā gadījumā 10 reizes palielināt caurlaidspēju ir apsveicami. USB 3.0 atbalsta maksimālais pārsūtīšanas ātrums ir 5 Gbps. Caurlaide ir gandrīz divas reizes lielāka par pašreizējo Serial ATA standartu (3 Gb/s, ieskaitot lieko informācijas pārsūtīšanu).
USB 3.0 logotips
Katrs entuziasts apstiprinās, ka USB 2.0 interfeiss ir galvenais. sašaurinājums» mūsdienu datori un klēpjdatoriem, jo tā maksimālā "neto" caurlaidspēja ir no 30 līdz 35 MB / s. Bet mūsdienu 3,5 collas cietie diski galddatoriem pārsūtīšanas ātrums jau pārsniedzis 100 MB/s (parādās arī 2,5 collu klēpjdatoru modeļi, tuvojoties šis līmenis). Ātrgaitas cietvielu diskdziņi ir veiksmīgi pārsnieguši 200 MB / s slieksni. Un 5 Gb / s (vai 5120 Mb / s) atbilst 640 Mb / s.
Mēs negaidām, ka pārskatāmā nākotnē cietie diski sasniegs 600 MB/s, bet nākamās paaudzes cietvielu diskdziņi dažu gadu laikā var pārsniegt šo skaitli. Palielināts joslas platums kļūst arvien svarīgāks, jo palielinās informācijas apjoms un arī dublēšanas laiks. Jo ātrāk strādās krātuve, jo īsāks būs dublēšanas laiks, jo vieglāk būs izveidot “logus” dublēšanas grafikā.
Ātruma salīdzināšanas tabula USB specifikācijas 1.0 – 3.0
Mūsdienās digitālās videokameras var ierakstīt un uzglabāt video datu gigabaitus. HD videokameru īpatsvars pieaug, un tām ir nepieciešama lielāka un ātrāka krātuve, lai ierakstītu lielu datu apjomu. Ja izmantojat USB 2.0, tad vairākus desmitus gigabaitu video datu pārsūtīšana uz datoru rediģēšanai prasīs ilgu laiku. USB ieviesēju forums uzskata, ka joslas platums joprojām būs kritisks un USB 3.0 pietiks visām patērētāju ierīcēm nākamo piecu gadu laikā.
8/10 bitu kodējums
Lai nodrošinātu uzticamu datu pārraidi USB 3.0 interfeiss izmanto 8/10 bitu kodējumu, kas mums pazīstams, piemēram, no Serial ATA. Viens baits (8 biti) tiek pārraidīts, izmantojot 10 bitu kodējumu, kas uzlabo pārraides uzticamību uz caurlaidspējas rēķina. Tāpēc pāreja no bitiem uz baitiem tiek veikta ar attiecību 10:1, nevis 8:1.
USB 1.x - 3.0 caurlaidspējas un konkurentu salīdzinājums
Enerģijas taupīšanas režīmi
noteikti, galvenais mērķis saskarne USB 3.0 ir palielināt pieejamo joslas platumu tomēr jaunais standarts ir efektīvs optimizē enerģijas patēriņu. USB 2.0 interfeiss pastāvīgi aptaujā ierīču pieejamību, kas patērē enerģiju. Turpretim USB 3.0 ir četri savienojuma stāvokļi ar nosaukumu U0-U3. Savienojuma stāvoklis U0 atbilst aktīvai datu pārsūtīšanai, un U3 ieslēdz ierīci miega režīmā.
Ja savienojums ir dīkstāvē, tad U1 stāvoklī datu saņemšanas un pārsūtīšanas iespēja tiks atspējota. U2 stāvoklis iet vienu soli tālāk, izslēdzot iekšējo pulksteni. Attiecīgi pievienotās ierīces var pāriet uz U1 stāvokli, tiklīdz ir pabeigta datu pārsūtīšana, kas, salīdzinot ar USB 2.0, nodrošinās izmērāmas enerģijas patēriņa priekšrocības.
aktuālāks
Papildus dažādiem enerģijas patēriņa stāvokļiem, standarts USB 3.0 ir atšķirīgs no USB 2.0 un lielāka atbalstītā strāva. Ja USB 2.0 paredzēja strāvas slieksni 500 mA, tad jaunā standarta gadījumā ierobežojums tika novirzīts uz 900 mA joslu. Savienojuma uzsākšanas strāva ir palielināta no 100 mA USB 2.0 līdz 150 mA USB 3.0. Abi parametri ir ļoti svarīgi pārnēsājamiem cietajiem diskiem, kuriem parasti ir nepieciešams nedaudz vairāk strāvas. Iepriekš problēmu varēja atrisināt, izmantojot papildu USB spraudni, iegūstot strāvu no diviem portiem, bet datu pārsūtīšanai izmantojot tikai vienu, pat ja tas pārkāpa USB 2.0 specifikācijas.
Jauni kabeļi, savienotāji, krāsu kodēšana
USB 3.0 ir atpakaļ saderīgs ar USB 2.0, tas ir, spraudņi, šķiet, ir tādi paši kā parastie A tipa spraudņi. USB 2.0 kontakti paliek tajā pašā vietā, taču savienotāja dziļumā tagad atrodas piecas jaunas tapas. Tas nozīmē, ka USB 3.0 spraudnis ir pilnībā jāievieto USB 3.0 portā, lai nodrošinātu, ka darbojas USB 3.0 režīms, kam nepieciešamas papildu tapas. Pretējā gadījumā jūs iegūsit USB 2.0 ātrumu. USB ieviesēju forums iesaka ražotājiem izmantot Pantone 300C krāsu kodējumu savienotāja iekšpusē.
Līdzīga situācija izrādījās B tipa USB spraudnim, lai gan vizuāli atšķirības ir pamanāmākas. USB 3.0 spraudni var identificēt pēc piecām papildu tapām.
USB 3.0 neizmanto optisko šķiedru jo tas ir pārāk dārgi masu tirgum. Tāpēc mums ir vecs labais vara kabelis. Tomēr tagad tam būs deviņi, nevis četri vadi. Datu pārraide tiek veikta uz četriem no pieciem papildu vadiem diferenciālā režīmā (SDP-Shielded Differential Pair). Viens vadu pāris ir atbildīgs par informācijas saņemšanu, otrs par pārraidi. Darbības princips ir līdzīgs Serial ATA, ar ierīcēm, kas saņem pilnu joslas platumu abos virzienos. Piektais vads ir iezemēts.
Universālās seriālās kopnes (USB) standartu rašanās un attīstības vēsture
Pirms pirmās USB kopnes ieviešanas, standarta aprīkojums personālais dators Iekļauts viens paralēlais ports, parasti printera pievienošanai (LPT ports), divi seriālo sakaru porti ( COM porti), parasti peles un modema savienošanai, un viens ports kursorsvirai (GAME ports). Šī konfigurācija bija diezgan pieņemama personālo datoru pirmsākumos, un daudzus gadus tā bija praktisks standarts iekārtu ražotājiem. Tomēr progress nestāvēja uz vietas, nomenklatūra un funkcionalitāte ārējās ierīces pastāvīgi pilnveidojās, kas galu galā radīja nepieciešamību pārskatīt standarta konfigurāciju, kas ierobežo iespēju pievienot papildu perifērijas ierīces, kuru katru dienu kļuva arvien vairāk.
Mēģinājumi palielināt standarta I/O portu skaitu nevarēja novest pie problēmas fundamentāla risinājuma, un radās nepieciešamība izstrādāt jaunu standartu, kas nodrošinātu vienkāršu, ātru un ērtu liela skaita dažādu mērķu perifērijas ierīču savienojumu ar jebkuru standarta konfigurācijas datoru, kas galu galā noveda pie universālas seriālās kopnes rašanās. Universālā seriālā kopne (USB)
Pirmā seriālā interfeisa specifikācija USB (universālā seriālā kopne), nosaukts USB 1.0, parādījās 1996. gads, uz tā balstīta uzlabota versija, USB 1.1- V 1998. gads USB 1.0 un USB 1.1 kopņu caurlaidspēja - līdz 12 Mb/s (faktiski līdz 1 megabaitam sekundē) bija pilnīgi pietiekama maza ātruma perifērijas ierīcēm, piemēram, analogajam modemam vai Datorpele Tomēr tas ir nepietiekams ierīcēm ar augstu datu pārraides ātrumu, kas bija šīs specifikācijas galvenais trūkums. Tomēr prakse ir parādījusi, ka universālā seriālā kopne ir ļoti veiksmīgs risinājums, ko gandrīz visi datortehnikas ražotāji ir pieņēmuši kā galveno virzienu datoru perifērijas ierīču attīstībā.
IN 2000. gads ir ieviesta jauna specifikācija USB 2.0, kas jau nodrošina datu pārraides ātrumu līdz 480 Mb/s (faktiski līdz 32 megabaitiem sekundē). Specifikācijā tika pieņemta pilnīga saderība ar iepriekšējo USB 1.X standartu un diezgan pieņemama veiktspēja lielākajai daļai perifērijas ierīču. Sākas ar USB interfeisu aprīkotu ierīču ražošanas uzplaukums. "Klasiskās" ievades-izejas saskarnes ir pilnībā aizstātas un kļuvušas eksotiskas. Tomēr dažām ātrgaitas perifērijas iekārtām pat veiksmīgā USB 2.0 specifikācija joprojām bija vājš kakls, kas prasīja tālāku standarta attīstību.
IN 2005. gads Ir paziņota specifikācija USB bezvadu ieviešanai - Bezvadu USB — WUSB, kas ļauj bezvadu režīmā savienot ierīces līdz 3 metru attālumā ar maksimālo datu pārraides ātrumu 480 Mb/s un līdz 10 metru attālumā ar maksimālo ātrumu 110 Mb/s. Specifikācija nesaņēma strauju attīstību un neatrisināja reālā datu pārraides ātruma palielināšanas problēmu.
IN 2006. gads specifikācija ir paziņota USB-OTG (USB O n- T viņš- G o, kas ļāva divām USB ierīcēm sazināties savā starpā bez atsevišķa USB resursdatora. Saimnieka lomu šajā gadījumā veic viena no perifērijas ierīcēm. Viedtālruņiem, digitālajām kamerām un citām mobilajām ierīcēm ir jābūt gan resursdatoram, gan perifērijas ierīcēm. Piemēram, savienojot kameru ar datoru, izmantojot USB, tā ir perifērijas ierīce, un, kad tā ir savienota ar printeri, tā ir resursdators. Specifikāciju atbalsts USB-OTG pakāpeniski kļuva par standartu mobilās ierīces.
2008. gadā ir parādījusies jaunā universālās seriālās kopnes standarta galīgā specifikācija - USB 3.0. Kā iepriekšējās versijas autobusa ieviešana, nodrošināta elektriskā un funkcionālā savietojamība ar iepriekšējiem standartiem. Datu pārsūtīšanas ātrums USB 3.0 ir palielinājies 10 reizes - līdz 5 Gb / s. Interfeisa kabelim tika pievienoti 4 papildu serdeņi, un to kontakti tika izvilkti atsevišķi no 4 iepriekšējo standartu kontaktiem, papildu kontaktu rindā. Papildus palielinātajam datu pārraides ātrumam USB kopne to raksturo arī palielināts strāvas stiprums strāvas ķēdē, salīdzinot ar iepriekšējiem standartiem. Maksimālais datu pārraides ātrums USB 3.0 kopnē ir kļuvis pieņemams gandrīz jebkurai masveidā ražotai perifērijas datora iekārtai.
IN 2013 gadā tika pieņemta šāda saskarnes specifikācija - USB 3.1, kura datu pārraides ātrums var sasniegt 10 Gbps. Turklāt ir parādījies kompakts 24 kontaktu USB savienotājs. C tips, kas ir simetrisks, ļaujot ievietot kabeli jebkurā virzienā.
Pēc USB 3.1 standarta izlaišanas USB ieviesēju forums (USB-IF) paziņoja, ka USB 3.0 savienotāji ar ātrumu līdz 5 Gb/s (SuperSpeed) tagad tiks klasificēti kā USB 3.1 Gen 1, bet jaunie USB 3.1 savienotāji līdz 10 Gb/s (SuperSpeed USB) ar USB 10 Gb/s ir atpakaļ. 3.0 un USB 2.0.
IN 2017 gadā USB ieviesēju forums (USB-IF) publicēja specifikāciju USB 3.2. Maksimālais pārsūtīšanas ātrums ir 10 Gb/s. Tomēr USB 3.2 nodrošina iespēju apvienot divus savienojumus ( Divu joslu darbība), ļaujot palielināt teorētisko caurlaidspēju līdz 20 Gbps. Šīs funkcijas ieviešana nav obligāta, tas nozīmē, ka tās atbalsts aparatūras līmenī būs atkarīgs no konkrētā ražotāja un tehniskās vajadzības, kas atšķiras, piemēram, printerim un portatīvajam. cietais disks. Šī režīma ieviešanas iespēja tiek nodrošināta tikai lietošanas laikā C tipa USB.
www.usb.org- USB specifikācijas dokumentācija izstrādātājiem angļu valodā.
Jāatzīmē, ka bija un joprojām pastāv alternatīva USB kopnei. Pat pirms viņas ierašanās, Apple uzņēmums izstrādāja seriālās kopnes specifikāciju firewire(cits vārds - iLink), kuru 1995. gadā standartizēja Amerikas Elektrotehnikas un elektronikas inženieru institūts (IEEE) ar numuru 1394. IEEE 1394 var darboties trīs režīmos: ar datu pārraides ātrumu līdz 100, 200 un 400 Mbps. Tomēr augsto izmaksu un sarežģītākas ieviešanas dēļ nekā USB šāda veida ātrgaitas seriālās kopnes nav tikušas izplatītas, un USB 2.0 - USB 3.2 pakāpeniski tiek aizstāts.
Universālās seriālās kopnes (USB) perifērijas ierīču vispārīgie darbības principi
USB interfeiss izrādījās tik veiksmīgs risinājums, ka ar to bija aprīkotas gandrīz visas perifērijas ierīču klases, sākot no mobilā tālruņa līdz tīmekļa kamerai vai portatīvajam cietajam diskam. USB 2.0 ierīces ir visizplatītākās (līdz šim). Tomēr USB 3.0 - 3.1 ir vairāk pieprasīts ātrgaitas ierīcēm, kur tas kļūst par galveno, pakāpeniski aizstājot USB 2.0.
Savienojot ar datoru, sistēma automātiski atpazīst USB iespējotas perifērijas ierīces (jo īpaši draivera programmatūru un kopnes joslas platumu), un tās ir gatavas darbam bez lietotāja iejaukšanās. Ierīcēm ar zemu enerģijas patēriņu (līdz 500 mA) var nebūt sava barošanas avota, un tās tiek darbinātas tieši no USB kopnes.
Izmantojot USB, tiek novērsta nepieciešamība izņemt datora korpusu, lai instalētu papildu perifērijas ierīces, kā arī nepieciešamība pēc sarežģītiem iestatījumiem to instalēšanas laikā.
USB novērš pievienoto ierīču skaita ierobežošanas problēmu. Plkst izmantojot USB ar datoru vienlaikus var strādāt līdz 127 ierīcēm.
USB ļauj veikt "karsto" (operatīvo) savienojumu. Tam nav nepieciešams vispirms izslēgt datoru, pēc tam pievienot ierīci, restartēt datoru un konfigurēt instalētās perifērijas ierīces. Lai atspējotu perifērijas ierīci, jums nav jāievēro aprakstītā apgrieztā procedūra.
Vienkārši sakot, USB ļauj faktiski realizēt visas priekšrocības modernās tehnoloģijas"plug and play" ("plug and play"). Ierīces, kas paredzētas USB 1.x, var darboties ar USB 2.0 kontrolieriem. un USB 3.0
Kad ir pievienota perifērijas ierīce, tiek ģenerēts aparatūras pārtraukums un vadību saņem HCD draiveris ( Resursdatora kontroliera draiveris) USB kontrolieris ( USB resursdatora kontrolieris-UHC), kas šobrīd ir integrēta visās ražotajās mātesplates mikroshēmojumos. Tas nopratina ierīci un saņem no tās identifikācijas informāciju, uz kuras pamata vadība tiek nodota apkalpojošajam vadītājam dotais tips ierīces. UHC kontrollerim ir saknes centrmezgls (Hub), kas nodrošina savienojumu ar USB ierīces kopni.
Centrmezgls (USB HUB).
Savienojuma punkti tiek saukti ostas. Portam kā ierīci var pievienot citu centrmezglu. Katram centrmezglam ir izejošais ports ( augšup pa straumi) savienojot to ar galveno kontrolieri un pakārtotajiem portiem ( lejup pa straumi), lai savienotu perifērijas ierīces. Centrmezgli var noteikt, pievienot un atvienot katrā lejupsaites portā un nodrošināt enerģijas sadali lejupsaites ierīcēm. Katru no lejupsaites portiem var atsevišķi iespējot un konfigurēt pilnā vai mazā ātrumā. Rumba sastāv no diviem blokiem: rumbas kontrollera un rumbas atkārtotāja. Relejs ir protokola vadīts slēdzis starp augšupsaites portu un lejupsaites portiem. Centrmezglā ir arī aparatūra, kas atbalsta savienojuma atiestatīšanu un apturēšanu/atsākšanu. Kontrolieris nodrošina saskarnes reģistrus datu pārsūtīšanai uz galveno kontrolieri un no tā. Īpašais centrmezgla stāvoklis un vadības komandas ļauj galvenajam procesoram konfigurēt centrmezglu un kontrolēt un pārvaldīt tā portus.
Ārējiem centrmezgliem var būt savs barošanas avots vai arī tie var tikt darbināti no USB kopnes.
Kabeļi un USB savienotāji
A tipa savienotājus izmanto, lai izveidotu savienojumu ar datoru vai centrmezglu. B tipa savienotājus izmanto, lai izveidotu savienojumu ar perifērijas ierīcēm.
Visi USB savienotāji, kurus var savienot viens ar otru, ir paredzēti darbam kopā.
Pastāv visu USB 2.0 savienotāja kontaktu elektriskā savietojamība ar atbilstošajām USB 3.0 savienotāja tapām. Tajā pašā laikā USB 3.0 savienotājam ir papildu kontakti, kas nesakrīt USB savienotājs 2.0, un tāpēc, pievienojot dažādu versiju savienotājus, netiks izmantoti "papildu" kontakti, nodrošinot normāls darbs savienojumu versija 2.0. Visas ligzdas un spraudņi starp USB 3.0 Type A un USB 2.0 Type A ir izstrādāti, lai darbotos kopā. USB 3.0 B tipa ligzdas izmērs ir nedaudz lielāks, nekā tas būtu nepieciešams B tipa USB 2.0 un agrākiem spraudņiem. Tajā pašā laikā tiek nodrošināts savienojums ar šīm rozetēm un šāda veida spraudņiem. Attiecīgi varat izmantot abu veidu kabeļus, lai datoram pievienotu perifērijas ierīci ar USB 3.0 B tipa savienotāju, bet tikai USB 2.0 kabeli ierīcei ar USB 2.0 B tipa savienotāju. eSATAp ligzdām, kas apzīmētas kā eSATA/USB Combo, t.i., kurām ir iespēja pieslēgt tām USB spraudni, ir iespēja pieslēgt A tipa USB spraudņus: USB 2.0 un USB 3.0, bet USB 2.0 ātrdarbīgā režīmā.
C tipa USB savienotāji kalpo gan perifērijas ierīču, gan datoru savienošanai, aizstājot dažādus iepriekšējo USB standartu A un tipa B savienotājus un kabeļus un nodrošinot turpmākas paplašināšanas iespējas. 24 kontaktu abpusējais savienotājs ir diezgan kompakts, pēc izmēra tuvu USB 2.0 standarta mikro-B savienotājiem. Savienotāja izmēri - 8,4 mm x 2,6 mm. Savienotājs nodrošina 4 kontaktu pārus barošanai un zemei, divus D+/D-diferenciāļu pārus datu pārraidei ar ātrumu, kas mazāks par SuperSpeed (tikai viens no pāriem ir savienots ar Type-C kabeļiem), četri diferenciālpāri ātrgaitas SuperSpeed signālu pārraidīšanai, divi papildu kontaktkontakti MC (vada konfigurācijas datu orientācijai, divi kabeļa konfigurācijas datu orientācijas kontakti). -mark kods) un +5 V strāvas kontakts aktīvajiem kabeļiem.
Savienotāja tapas un kabeļa spraudnis USB Type-C
| Con. | Vārds | Apraksts | Con. | Vārds | Apraksts | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A1 | GND | zemējums | B12 | GND | zemējums | ||
| A2 | SSTXp1 | Dif. Pāris #1 SuperSpeed Gear Positive | B11 | SSRXp1 | Dif. Pāris #2 SuperSpeed, uztveršana, pozitīvs | ||
| A3 | SSTXn1 | Dif. 1. pāris SuperSpeed Gear Negatīvs | B10 | SSRXn1 | Dif. Pāris #2 SuperSpeed Saņem negatīvu | ||
| A4 | VBUS | Uzturs | B9 | VBUS | Uzturs | ||
| A5 | CC1 | Konfigurācijas kanāls | B8 | SBU2 | 2. sānjosla (SBU) | ||
| A6 | Dp1 | Dif. Pāris, kas nav SuperSpeed, pozīcija 1, pozitīva | B7 | Dn2 | Dif. pāris, kas nav SuperSpeed, 2. pozīcija, negatīvs | ||
| A7 | Dn1 | Dif. pāris, kas nav SuperSpeed, pozīcija 1, negatīvs | B6 | Dp2 | Dif. Pāris, kas nav SuperSpeed, pozīcija 2, pozitīva | ||
| A8 | SBU1 | 1. sānjosla (SBU) | B5 | CC2 | Konfigurācijas kanāls | ||
| A9 | VBUS | Uzturs | B4 | VBUS | Uzturs | ||
| A10 | SSRXn2 | Dif. Pāris Nr. 4 SuperSpeed Gear Negatīvs | B3 | SSTXn2 | Dif. Pāris #3 SuperSpeed, saņemšana, negatīvs | ||
| A11 | SSRXp2 | Dif. Pāris #4 SuperSpeed Gear Positive | B2 | SSTXp2 | Dif. pāris Nr.3 SuperSpeed, uztveršana, pozitīva | ||
| A12 | GND | zemējums | B1 | GND | zemējums |
||
|
|||||||
| Kabeļa savienotājs #1 C tips | Kabelis C tips | Savienotāja №2 kabelis C tips | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sazināties | Vārds | Vadītāja apvalka krāsa | Vārds | Apraksts | Sazināties | Vārds | |
| Pīt | Ekrāns | Kabeļu pinums | Ekrāns | Ārējais kabeļa apvalks | Pīt | Ekrāns | |
| A1, B1, A12, B12 | GND | Konservēts | GND_PWRrt1 GND_PWRrt2 |
Kopējā zeme> | A1, B1, A12, B12 | GND | |
| A4, B4, A9, B9 | VBUS | sarkans | PWR_VBUS 1 PWR_VBUS 2 |
VBUS barošanas avots | A4, B4, A9, B9 | VBUS | |
| B5 | V CONN | Dzeltens |
PWR_V CONN | V CONN jauda | B5 | V CONN | |
| A5 | CC | Zils | CC | Konfigurācijas kanāls | A5 | CC | |
| A6 | Dp1 | Balts | UTP_Dp | Neekranēts diferenciāļa pāris, pozitīvs | A6 | Dp1 | |
| A7 | Dn1 | Zaļš | UTP_Dn | Neekranēts diferenciāļa pāris, negatīvs | A7 | Dn1 | |
| A8 | SBU1 | sarkans | SBU_A | Datu josla A | B8 | SBU2 | |
| B8 | SBU2 | Melns | SBU_B | Datu josla B | A8 | SBU1 | |
| A2 | SSTXp1 | Dzeltens* | SDPp1 | Ekranēts diferenciāļa pāris #1, pozitīvs | B11 | SSRXp1 | |
| A3 | SSTXn1 | brūns* | SDPn1 | Ekranēts diferenciāļa pāris #1, negatīvs | B10 | SSRXn1 | |
| B11 | SSRXp1 | zaļš* | SDPp2 | Ekranēts diferenciāļa pāris #2, pozitīvs | A2 | SSTXp1 | |
| B10 | SSRXn1 | Apelsīns * | SDPn2 | Ekranēts diferenciāļa pāris #2, negatīvs | A3 | SSTXn1 | |
| B2 | SSTXp2 | Balts* | SDPp3 | Ekranēts diferenciāļa pāris #3, pozitīvs | A11 | SSRXp2 | |
| B3 | SSTXn2 | melns* | SDPn3 | Ekranēts diferenciāļa pāris #3, negatīvs | A10 | SSRXn2 | |
| A11 | SSRXp2 | Sarkans * | SDPp4 | Ekranēts diferenciāļa pāris #4, pozitīvs | B2 | SSTXp2 | |
| A10 | SSRXn2 | zils* | SDPn4 | Ekranēts diferenciāļa pāris #4, negatīvs | B3 | SSTXn2 | |
| * Standartā nav norādītas vadu apvalku krāsas | |||||||
Lai savienotu mantotās ierīces ar datoriem, kas aprīkoti ar C tipa USB savienojumu, būs nepieciešams kabelis vai adapteris, kura vienā galā ir A vai B tipa spraudnis vai savienotājs, bet otrā galā ir C tipa USB spraudnis. Standarts neatļauj adapterus ar USB Type-C savienotāju, jo to izmantošana var radīt "daudz nepareizu un potenciāli bīstamu" kabeļu kombinācijas.
USB 3.1 kabeļiem ar diviem C tipa spraudņiem galos pilnībā jāatbilst specifikācijai – jāsatur visi nepieciešamie vadītāji, jābūt aktīviem, tostarp elektroniskās identifikācijas mikroshēmas uzskaites funkciju identifikatoriem atkarībā no kanāla konfigurācijas un pārdevēja definētajiem ziņojumiem (VDM) no specifikācijas. USB barošana Piegāde 2.0. Ierīces ar USB Type-C savienotāju papildus galvenajam barošanas avotam var atbalstīt 1,5 vai 3 ampēru barošanas sliedes ar 5 voltiem. Barošanas blokiem ir jāziņo par iespēju nodrošināt palielinātu strāvu, izmantojot konfigurācijas kanālu, vai pilnībā jāatbalsta USB barošanas piegādes specifikācija, izmantojot konfigurācijas tapu (BMC kodējums), vai vecāki signāli, kas kodēti kā BFSK, izmantojot VBUS tapu. USB 2.0 kabeļi, kas neatbalsta SuperSpeed kopni, var nesaturēt EID mikroshēmu, ja vien tie nevar pārvadāt 5 ampērus.
USB Type-C savienotāja specifikācijas versiju 1.0 publicēja USB izstrādātāju forums 2014. gada augustā. Tas tika izstrādāts aptuveni tajā pašā laikā, kad tika izstrādāta USB 3.1 specifikācija.
USB Type-C savienotāja izmantošana ne vienmēr nozīmē, ka ierīce ievieš USB 3.1 Hi-Speed Gen1/Gen2 vai USB barošanas piegādes protokolu.
Universālā seriālā kopne ir visizplatītākā un, iespējams, visveiksmīgākā datoru perifērijas saskarne datoru aparatūras vēsturē, par ko liecina lielais USB ierīču skaits, no kurām dažas var šķist nedaudz
Interfeiss USB (Universal Serial Bus — Universal Serial Interface) ir paredzēts, lai savienotu perifērijas ierīces ar personālo datoru. Ļauj apmainīties ar informāciju ar perifērijas ierīcēm trīs ātrumos (specifikācija USB 2.0):
- Mazs ātrums ( zems ātrums- LS) - 1,5 Mbps;
- pilns ātrums ( pilns ātrums- FS) - 12 Mbps;
- Liels ātrums ( liels ātrums- HS) - 480 Mbps.
Tiek pievienots USB interfeiss saimnieks (saimnieks) un ierīces. Resursdators atrodas personālā datora iekšpusē un kontrolē visa interfeisa darbību. Lai ļautu vienam USB portam pievienot vairākas ierīces, piesakieties rumbas (centrs- ierīce, kas nodrošina savienojumu ar citu ierīču saskarni). Sakņu rumbas (saknes rumbas) atrodas datora iekšpusē un ir tieši savienots ar resursdatoru. USB interfeiss izmanto īpašu terminu "funkcija" ir loģiski pabeigta ierīce, kas veic noteiktu funkciju. USB interfeisa topoloģija ir 7 slāņu komplekts ( līmenis): pirmajā līmenī ir resursdators un saknes centrmezgls, bet pēdējā līmenī ir tikai funkcijas. Tiek izsaukta ierīce, kas ietver centrmezglu un vienu vai vairākas funkcijas salikts (salikta ierīce).
Centrmezgla vai funkcijas portu, kas savienojas ar augstāka līmeņa centrmezglu, sauc par augšupējo portu ( augšup pa straumi), un centrmezgla portu, kas savienojas ar zemāka līmeņa centrmezglu vai funkciju, sauc par pakārtoto portu ( lejup pa straumi).
Visu datu pārsūtīšanu saskarnē iniciē saimniekdators. Dati tiek pārsūtīti pakešu veidā. USB interfeiss izmanto vairāku veidu pakotnes:
- karogs-paka (žetonu pakete) apraksta datu pārsūtīšanas veidu un virzienu, ierīces adresi un galapunkta sērijas numuru (KT ir USB ierīces adresējamā daļa); Ir vairāki funkciju pakotņu veidi: IN, ĀRĀ, SOF, UZSTĀDĪT;
- datu pakete (datu pakete) satur pārsūtītos datus;
- apstiprinājuma pakete (rokasspiediena pakete) ir paredzēts datu pārsūtīšanas rezultātu ziņošanai; Atbilstošās paketes ir vairāku veidu: ACK, NAK, STALL.
USB interfeiss izmanto vairākus informācijas pārsūtīšanas veidus.
- Kontroles pārsūtīšana (kontroles nodošana) tiek izmantots ierīces konfigurēšanai, kā arī citām ierīcēm konkrēta ierīce mērķi.
- Straumēšana (lielapjoma pārsūtīšana) tiek izmantots, lai nodotu salīdzinoši lielu informācijas apjomu.
- Pārtraukt pārsūtīšanu (pārtraukt pārsūtīšanu) tiek izmantots salīdzinoši neliela informācijas apjoma pārsūtīšanai, kam ir svarīga tās savlaicīga pārsūtīšana. Tam ir ierobežots ilgums un augstāka prioritāte nekā citiem pārskaitījumu veidiem.
- Izoronā pārsūtīšana (izohronā pārnešana) tiek saukta arī par reāllaika straumēšanu. Šādas pārsūtīšanas laikā pārsūtītās informācijas izveidei, pārraidīšanai un saņemšanai ir nepieciešams reālais laiks.
Straumēšana
ir raksturīga garantēta bezkļūdām datu pārraide starp resursdatoru un funkciju, atklājot pārraides kļūdas un atkārtoti pieprasot informāciju.
Kad resursdators kļūst gatavs saņemt datus no funkcijas, tas nosūta funkciju paraksta pakešu pārraides fāzē IN-plastmasas maisiņš. Atbildot uz to, funkcija datu pārsūtīšanas fāzē nosūta datu paketi resursdatoram vai, ja tas nevar to izdarīt, nosūta NAK- vai STALL-plastmasas maisiņš. NAK-pakete informē par īslaicīgu datu pārraides funkcijas nepieejamību un STALL-pakete norāda uz saimnieka iejaukšanās nepieciešamību. Ja resursdators ir veiksmīgi saņēmis datus, tas nosūta funkcijas sarunu fāzē ACK
Kad resursdators ir gatavs pārsūtīt datus, tas nosūta funkcijas ĀRĀ Pakete, kam seko datu pakete. Ja funkcija ir veiksmīgi saņēmusi datus, tā nosūta atpakaļ resursdatoram ACK-paka, citādi nosūtīta NAK- vai STALL-plastmasas maisiņš.
Kontrolēt pārsūtīšanu
satur vismaz divus posmus: Iestatīšanas posms Un statusa stadija. Starp tiem var būt arī datu pārsūtīšanas posms. Iestatīšanas posms izmanto, lai veiktu SETUP transakcijas, kura laikā informācija tiek nosūtīta uz kontroles CT funkciju. SETUP darījums satur UZSTĀDĪT-plastmasas maisiņš ,
datu paketi un atbilstošu paketi. Ja funkcija veiksmīgi saņem datu paketi, tā tiek nosūtīta uz resursdatoru ACK-plastmasas maisiņš. Pretējā gadījumā darījums beidzas.
IN datu pārsūtīšanas posmi kontroles pārsūtījumos ir viens vai vairāki IN- vai OUT- transakcijas, kuru pārsūtīšanas princips ir tāds pats kā straumēšanas pārsūtījumos. Visas transakcijas datu pārsūtīšanas posmā jāveic vienā virzienā.
IN statusa stadija tiek veikts pēdējais darījums, kurā tiek izmantoti tie paši principi kā straumēšanas pārsūtījumos. Šī darījuma virziens ir pretējs tam, kas tiek izmantots datu pārsūtīšanas posmā. Statusa stadija tiek izmantota, lai ziņotu par SETUP posma un datu pārsūtīšanas posma rezultātu. Statusa informācija vienmēr tiek nodota no funkcijas resursdatoram. Plkst kontroles ieraksts (Kontrolējiet rakstīšanas pārsūtīšanu) statusa informācija tiek pārraidīta darījuma statusa posma datu pārsūtīšanas fāzē. Plkst kontroles nolasīšana (Kontrolējiet lasīšanas pārsūtīšanu) statusa informācija tiek atgriezta transakcijas statusa posma sarunu fāzē pēc tam, kad resursdators iepriekšējā datu pārsūtīšanas fāzē ir nosūtījis nulles garuma datu paketi.
Pārtraukt pārsūtīšanu
var saturēt IN- vai ĀRĀ- pārsūtīšana. Saņemot IN- pakešu funkcija var atgriezt paketi ar datiem, NAK-paka vai STALL-plastmasas maisiņš. Ja funkcijai nav informācijas, kurai nepieciešams pārtraukums, tad datu pārsūtīšanas fāzē funkcija atgriežas NAK-plastmasas maisiņš. Ja CT darbs ar pārtraukumu tiek apturēts, funkcija atgriežas STALL-plastmasas maisiņš. Ja ir nepieciešams pārtraukums, funkcija atgriež nepieciešamo informāciju datu pārsūtīšanas fāzē. Ja saimniekdators ir veiksmīgi saņēmis datus, tas nosūta ACK-plastmasas maisiņš. Pretējā gadījumā saimniekdators nenosūta atbilstošu paketi.
Izohronie darījumi
satur funkciju pārsūtīšanas fāze Un datu pārraides fāze, bet nav apstiprināšanas fāze. Saimnieks nosūta IN- vai ĀRĀ-zīme, pēc kuras datu pārraides fāzē CT (par IN-funkcija) vai saimniekdators (par ĀRĀ-sign) nosūta datus. Izoronās transakcijas neatbalsta saskaņošanas fāzi un datu atkārtotu pārsūtīšanu kļūdu gadījumā.
Tā kā USB interfeiss realizē sarežģītu informācijas apmaiņas protokolu, protokola atbalstam USB interfeisa interfeisa ierīcē ir nepieciešams mikroprocesora bloks. Tāpēc galvenā iespēja interfeisa ierīces izstrādē ir mikrokontrollera izmantošana, kas nodrošinās apmaiņas protokola atbalstu. Pašlaik visi lielākie mikrokontrolleru ražotāji ražo produktus, kas ietver USB bloku.
|
Liels datu pārraides ātrums (pilna ātruma signalizācijas bitu pārraides ātrums) - 12 Mb/s - Maksimālais kabeļa garums lielam datu pārraides ātrumam - 5 m - Zems datu pārraides ātrums (maza ātruma signalizācijas bitu pārraides ātrums) - 1,5 Mb/s - Maksimālais kabeļa garums zemam datu pārraides ātrumam - 3 m - Maksimālais pievienoto ierīču skaits (ieskaitot reizinātājus) - 127 - Nav nepieciešamas ierīces ar tādiem terminatoriem kā SI, lai pievienotu datu pārraides ātrumu. Strāvas padeve perifērijas ierīcēm - 5 V - Maksimālais strāvas patēriņš uz ierīci - 500 mA
USB 1.1 un 2.0 savienotāja atlodēšana
USB signāli tiek pārraidīti pa diviem ekranēta četru vadu kabeļa vadiem.
Šeit :
GND- "korpusa" shēma perifērijas ierīču barošanai VBUS- +5V arī kopnes barošanas shēmām D+ paredzēts datu pārraidei
Riepa D- lai saņemtu datus.
USB 2.0 trūkumi
Lai gan USB 2.0 maksimālais datu pārraides ātrums ir 480 Mb/s (60 Mb/s), dzīvē šādu ātrumu sasniegt ir nereāli (praktiski ~33,5 Mb/s). Tas ir saistīts ar lielo USB kopnes aizkavi starp datu pārsūtīšanas pieprasījumu un faktisko pārsūtīšanas sākumu. Piemēram, FireWire kopne, lai gan tai ir mazāks maksimums caurlaidspēja 400 Mb/s, kas ir par 80 Mb/s (10 MB/s) mazāk nekā USB 2.0, faktiski nodrošina lielāku joslas platumu, lai sazinātos ar cietajiem diskiem un citām atmiņas ierīcēm. Šajā sakarā dažādi mobilie diskdziņi jau sen "atpūšas" pret USB 2.0 nepietiekamo praktisko joslas platumu.
Lielākais USB 3.0 ieguvums ir tā ātrāks ātrums (līdz 5 Gb/s), kas ir 10 reizes ātrāks nekā vecākajam portam. Jaunajā saskarnē ir uzlabota enerģijas taupīšana. Tas ļauj diskam pārslēgties miega režīmā, kad tas ir dīkstāvē. Vienlaikus ir iespējams veikt divvirzienu datu pārraidi. Tas nodrošinās lielāku ātrumu, ja vienai pieslēgvietai pievienosit vairākas ierīces (porta dakša). Varat atzarot, izmantojot centrmezglu (centrmezgls ir ierīce, kas no viena porta sazarojas 3-6 portos). Tagad, pievienojot centrmezglu USB 3.0 portam un pievienojot centrmezglam vairākas ierīces (piemēram, zibatmiņas diskus) un vienlaikus pārsūtot datus, jūs redzēsiet, ka ātrums būs daudz lielāks, nekā tas bija ar USB 2.0 interfeisu. Ir īpašība, kas var būt pluss un mīnuss. USB 3.0 saskarne ir palielinājusi strāvu līdz 900 mA, un USB 2.0 darbojas ar strāvu 500 mA. Tas būs plus tām ierīcēm, kas ir pielāgotas USB 3.0, bet neliels mīnuss ir tas, ka var rasties risks, uzlādējot vājākas ierīces, piemēram, telefonu. Jaunās saskarnes fiziskais trūkums ir kabeļa izmērs. Lai uzturētu lielu ātrumu, kabelis ir kļuvis biezāks un īsāks (nevar būt garāks par 3 metriem) nekā USB 2.0. Jāatzīmē, ka ierīces ar dažādām USB saskarnēm tiks strādāt labi, un tam nevajadzētu būt problēmai. Bet nedomājiet, ka ātrums "pārsniegs", ja pievienosit USB 3.0 vecākam portam vai pievienosit vecāku interfeisa kabeli jaunam portam. Datu pārraides ātrums būs vienāds ar vājākā porta ātrumu.
Sveiki visiem. Reizēm cilvēkus interesē uzzināt, ar ko USB 3.0 atšķiras no USB 2.0, dažreiz viņi vēlas saprast, kāda versija vai kāda veida USB savienotājs ir viņu datorā, kas ir USB 1.0 dinozaurs utt. Iedziļināsimies šajā tēmā nedaudz dziļāk.
USB standarts parādījās 90. gadu vidū. apzīmē USB lūk, kā - universālā seriālā kopne (Universal Serial Bus). Šis standarts tika izstrādāts īpaši perifērijas ierīču saziņai ar datoru, un tagad tas ieņem vadošo pozīciju starp visu veidu sakaru saskarnēm. Tas nav pārsteidzoši. Tagad ir grūti iedomāties vismaz kādu ierīci bez USB savienotāja, lai gan šie savienotāji atšķiras pēc veidiem.
USB savienotāju veidi
Mūsdienās ir diezgan liels skaits USB savienotāju veidu. Daži no tiem ir biežāk, daži retāk. Kopumā apskatīsim tos.
USBtips-A- viens no visizplatītākajiem USB savienotāju veidiem. Jūs varētu redzēt viņu savā, uz jūsu bloka lādētājs un ne tikai. Ir daudz lietojumu. Ar to jūs varat savienot peles un tastatūras ar datoru (vai citu ierīci), zibatmiņas diskus, ārējos diskus, viedtālruņus utt. Šo sarakstu var turpināt vēl ilgi, ja tā padomā.
USBtips-B- savienotāju galvenokārt izmanto, lai pievienotu printeri vai citu perifērijas ierīces. Daudz mazāk izplatīta nekā USB tips A.
Mini USB bija diezgan izplatīta mobilajās ierīcēs pirms Micro USB parādīšanās. Tagad tas ir ļoti reti sastopams, taču dažās vecākās ierīcēs to joprojām varat atrast. Manā portatīvajā skaļrunī Mini USB savienotājs pieņem strāvu, lai uzlādētu akumulatoru. Es nopirku šo kolonnu apmēram pirms 5 gadiem (tā izrādījās izturīga).
Mikro USB tagad izmanto viedtālruņos un Mobilie tālruņi gandrīz visi ražotāji. Šis USB savienotājs ir ieguvis neticamu popularitāti starp mobilajām ierīcēm. Tomēr USB Type-C pakāpeniski ieņem savu pozīciju.
USB versija 1.0 — arheoloģiskā vieta
USB standarta vecvecvecvectēvs - USB 1.0 dzimis aukstā 1995. gada novembrī. Bet viņš piedzima nedaudz priekšlaicīgi un neieguva lielu popularitāti. Bet tā jaunākais brālis USB 1.1, kas piedzima trīs gadus vēlāk, bija dzīvotspējīgāks paraugs un spēja piesaistīt sev pietiekami daudz uzmanības.
Kas attiecas uz tehnisko daļu, datu pārraides ātrums bija zems, taču pēc tā laika standartiem šis ātrums bija vairāk nekā pietiekams. Ātrums bija līdz 12 Mbps, un tas ir liela joslas platuma režīmā.
Atšķirības starp USB 2.0 un USB 3.0 savienotājiem
USB 2.0 un USB 3.0 ir divi ļoti moderni USB standarti, kas tagad tiek plaši izmantoti datoros un klēpjdatoros. USB 3.0, protams, ir jaunāks un ātrāks, un tas ir pilnībā savietojams ar USB 2.0 ierīcēm. Bet ātrumu šajā gadījumā ierobežos maksimālais ātrums saskaņā ar USB 2.0 standartu.
Teorētiski USB 3.0 pārsūtīšanas ātrums ir aptuveni 10 reizes ātrāks nekā USB 2.0 (5Gbps pret 480Mbps). Bet praksē informācijas apmaiņas ātrumu starp ierīcēm bieži ierobežo pašas ierīces. Tomēr kopumā USB 3.0 joprojām uzvar.
Tehniskās atšķirības
Lai gan USB 2.0 un USB 3.0 standarti ir saderīgi, tiem tomēr ir dažas tehniskas atšķirības. USB 2.0 ir 4 kontakti - 2 ierīču barošanai un 2 datu pārsūtīšanai. Šīs 4 tapas ir saglabātas arī USB 3.0 standartā. Bet bez tiem tika pievienoti vēl 4 kontakti, kas nepieciešami lieliem datu pārraides ātrumiem un citiem. ātra uzlāde ierīces. Starp citu, USB 3.0 var strādāt ar strāvu līdz 1 ampēram.
Rezultātā USB 3.0 standarta kabelis ir kļuvis biezāks, un tā garums tagad nepārsniedz 3 metrus (USB 2.0 maksimālais garums sasniedza 5 metrus). Taču viedtālruni varēsiet uzlādēt daudz ātrāk, pat ja caur sadalītāju vienam savienotājam pievienosiet vairākus viedtālruņus.
Protams, ražotāji rūpējās par vizuālajām atšķirībām. Jūs nevarat meklēt iepakojumu no mātesplatē lai redzētu, kurus USB standartus tas atbalsta. Un jums nav jāiedziļinās datora iestatījumos vai ierīču pārvaldniekā. Paskatieties uz sava savienotāja krāsu. USB 3.0 savienotājs gandrīz vienmēr ir zils. Ļoti reti tas joprojām ir sarkans. Lai gan USB 2.0 gandrīz vienmēr ir melns.
Tagad, labi apskatot, varat noteikt, vai jūsu klēpjdatorā ir USB 2.0 vai USB 3.0.
Tas, iespējams, var beigt sarunu par to, kā USB 2.0 atšķiras no USB 3.0.
Secinājums
Ko mēs esam iemācījušies no šī raksta? Kāds USB ir sadalīts datu pārraides standartos, kas atšķiras pēc datu pārraides ātruma. Un arī tas, ka USB ir liels skaits savienotāju veidu.
Un pats interesantākais, ko aizmirsu pieminēt rakstā, ir tas, ka savienotāju veidus var kombinēt sekojošā veidā. Jūs varat atrast pilna izmēra USB tipa A un pilna izmēra USB tipa B, savukārt ir (bet reti) mikro USB tips A un mikro USB tips B (ļoti izplatīts). A tipa USB var darboties, izmantojot USB 2.0 protokolu, vai arī tas var darboties ar USB 3.0 protokolu. Kopumā, ja vēlaties, varat apjukt.
Un, ja jūs uztrauc jautājums, ar kādiem savienotājiem labāk izvēlēties klēpjdatoru ar USB 2.0 vai USB 3.0, tad nemaz neuztraucieties. Tagad visi mūsdienu klēpjdatori un datori ir aprīkoti ar abu veidu USB. Piemēram, manam klēpjdatoram ir divi USB 2.0 porti un viens USB 3.0 ports. Un visi trīs savienotāji USB tips A tips.
Šeit viņi ir - USB!
Vai izlasīji līdz galam?
Vai šis raksts bija noderīgs?
Ne īsti
Kas tieši tev nepatika? Vai raksts bija nepilnīgs vai nepatiess?
Raksti komentāros un apsolām pilnveidoties!
